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文檔簡介
1、雙足行走機(jī)器人具有人類行走的特征,相對其它移動機(jī)器人的移動方式,雙足機(jī)器人行走時交替接觸地面,能夠通過選擇支撐點,實現(xiàn)不同環(huán)境下的穩(wěn)定行走,靈活性好。進(jìn)行雙足機(jī)器人研究,具有重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價值。
步態(tài)與路徑規(guī)劃是雙足機(jī)器人研究領(lǐng)域的重要研究課題。本文對步態(tài)建模與規(guī)劃、行走路徑建模與規(guī)劃、機(jī)器人控制器設(shè)計、調(diào)試與試驗等進(jìn)行了研究。具體內(nèi)容如下:
以BIOLOID機(jī)器人組件為對象,建立了基于D-H法的12自
2、由度雙足機(jī)器人腿部數(shù)學(xué)模型;將解析法與數(shù)值算法相結(jié)合,獲得了機(jī)器人逆運動學(xué)解;通過設(shè)定初始參數(shù),規(guī)劃了踝關(guān)節(jié)軌跡,提出了一種基于多項式插值的髖關(guān)節(jié)軌跡規(guī)劃方法,該方法通過調(diào)節(jié)單腿支撐期和雙腿支撐期的比例系數(shù)來調(diào)整機(jī)器人的直線行走時的步態(tài);通過對關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)向角進(jìn)行多項式插值,實現(xiàn)了機(jī)器人轉(zhuǎn)向的步態(tài)規(guī)劃;建立了基于MATLAB和ADAMS的虛擬樣機(jī)模型并進(jìn)行了仿真分析,仿真結(jié)果表明了步態(tài)規(guī)劃的正確性。
在已知靜態(tài)環(huán)境中,通過對環(huán)境
3、的抽象與表達(dá),利用柵格法對機(jī)器人路徑規(guī)劃問題進(jìn)行建模;在分析蟻群算法和已有的改進(jìn)蟻群算法基礎(chǔ)上,提出了基于強化較優(yōu)解的改進(jìn)蟻群算法,并通過遺傳算法對相關(guān)參數(shù)的取值進(jìn)行優(yōu)化,使得算法在收斂速度和搜索全局性之間取得相對平衡;針對尋優(yōu)速度慢的問題,采用了在概率選擇函數(shù)中增加導(dǎo)向函數(shù)的方法;基于MATLAB的仿真結(jié)果表明了改進(jìn)蟻群算法的有效性。
采用模塊化思想設(shè)計了機(jī)器人控制器,該控制器以ATmega128為核心,分為微控制器模塊
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